Пристрій для корекції зображень об’єктів

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для предварительной обработки изображений объектов, и может быть ис пользовано при необходимости выделения малоразмерных тонкоструктурных объектов. Цель изобретения - расширение функционал ьных возможностей путем обеспечения выделения малоразмерных тонкоструктурных объектов за счет линейного растяжения локального диапазона яркости изображения объектов. Значения верхней и нижней границ этого диапазона определяются на основе анализа значений элементов предшествующего кадра. Цель достигается введением двух компараторов, блока сглаживания, двух еычитателей, элемента памяти, умножителя и мультиплексора, при этом блок сглаживания содержит группу сдвиговых регистров, вычитатель, накапливающий сумматор и блок деления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для предварительной обработки изображений обьектов. и может быть использовано при необходимости выделения малоразмерных тонкоструктурных объектов. Цель изобретений - расширение функциональных возможностей путем обеспечения выделения малоразмерных тонкоструктурных обьектов за счет линейного растяжения локального диапазона яркости изображения объектов. Значения верхней и нижней границ этого диапазона определяются на основе анализа значений элементов предшествующего кадра. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема блока сглаживания. Устройство содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 регистры, первый 5 и второй 6 компараторы, блок 7 сглаживания, первый 8 и второй 9 вычитатели, элемент 10 памяти, умножитель 11, мультиплексор 12, первый 13, второй 14 и третий 15 информационные входы устройства, первый 16, второй 17 и третий 18 синхронизирующие входы устройства, вход "Сброс" 19 устройства, выход 20 устройства. Блок сглаживания (фиг 2) содержит группу 21 сдвиговых регистров, вычитатель 22, накапливающий сумматор 23, делитель 24. Устройство работает следующим образом. Устройство реализует операцию перераспределения уровней яркости исходного изображения X = {xi} путем линейного рас• о Os > 1711206 тяжения диапазона яркости, содержащего объекты и фон, и сжатия других уровней яркости, которые не несут информацию об объектах на изображении. Определение значений mln* и max* нижней и верхней границ данного диапазона яркости осуществляется адаптивно путем определения минимального к максимального значения, которые принимает оператор g(xi) на элементах изображения хе X. Если объект Z имеет яркость Xz- то mln* < Xz £ max*. Диапазон яркости [«,/?] подвергается линейному растяжению за счет сжатия диапазонов [О, mln*] и [max*. M] яркости, которые не содержат уровней, соответствующих объектам и фону, где М = 2 -1 максимально возможное значение яркости изображения; К- количество разрядов на входе 15 устройства. Значения min* и max* определяются как минимальное и максимальное значения локального сглаживающего оператора g{xi) на изображении. Линейное растяжение сигнала, лежащего в диапазоне [mln*, max*], осуществляется при помощи вычитателя 8, элемента 10 памяти, вычитателя 9, умножителя 11 и мультиплексора 12 согласно выражению '0 при Х| т а х * І (2'Ч) -(хі)- min*) -(max*- mln*)*1 при mln* < Xi < may*, где Xi, Yt - текущее значение исходного и преобразованного изображения. При этом размер локальной окрестности точки I, на основе анализа элементов которой определяется значение оператора g(xi), выбирается таким образом, чтобы не превышать размеров интересующих нас объектов на'изображении. В качестве локального оператора g(xi) предполагается использовать оператор линейной фильтрации, обладающий высокой эффективностью при сглаживании шума в сигнале. Локальный оператор g(xi) обеспечивает сглаживание исходного изображения по некоторой локальной окрестности текущей точки с целью снижения уровня шума о сигнале. Устройство реализует вычисление функции Г при Х| max* > 2k-1 *(Xi) - mln*) -(max* - min*)'1 при mln* < Xi < max*, Xi< X, ГДО max* - max { g (X)}, X,X*; = mln{g(X)}. X - множество отсчетов текущего кацра на изображении; 5 X* - множество отсчетов предыдущего кадра изображения; Xi, Yi - значение 1-х отсчетов исходного X и преобразованного Y изображений; К - количество разрядов на входе уст10 ройства; g(xi) - значение локального оператора в точке I изображения, 15 д(х() = ShN/г; і і N j = і — || + 1 = ч , -. -« где Si - локальное среднее значение эле20 ментов текущей апертуры длины N. Значение величин max* и min* с выходов регистров 1 и 2 поступают на соответствующие входы вычитателя 8, значение (max*-mln*) с которого поступает на вход пс элемента 10 памяти, значение (2к-1) (глах*min*)~* с выхода которого записывается в регистр 3. В регистре 4 записано значение mln*. Код текущего отсчета Xi сигнала поступает на соответствующий вход-вычитэте3Q ля 9, значение величины Xrmln* с выхода которого поступает на вход умножителя 11, на выходе которого формируется значение (2-1) (xrmln*) (max*-min*)~1, которое поступает на третий вход мультиплексора 12 „_ Таким образом, в каждом такте работы параллельно с формированием в регистрах 1 и 2 новых значений max* и min* осуществляется преобразование текущего значения xi сигнала и результат Yi поступает на пер-Q вый вход мультиплексора \2. При этом цифровой многоразрядный телевизионный сигнал по окончании гасящего импульса, приходящего в наборе сигналов, поступает на второй вход вычилс тателя 9 и вход блока 7 сглаживания. Пусть в текущем 1-м такте значение xi текущего І-го отсчета сигнала поступает на вход блока 7 сглаживания, а затем с его выхода на второй вход вычитателя 22 и вход групCQ пы 21 сдвиговых регистров На выходе группы сдвиговых регистров на протяжении первых N тактов работы (где N - дли*• на блока 21) будут формироваться нулевые значения (при ( N) на его выходе будет формироваться код отсчета ХІ-N, задержанного на N тактов работы. Значение отсчетов Xi и XI-N поступают на соответствующие входы вычитэтеля 22. 1711206 значения величин г н , т о к о д логической единицы с выхода "Меньше" 25 зрения при наблюдении объектов размерами 5-10 м на дальности до б км и при маткомпаратора 5 поступает на вход разрешерице изображения 512 х 512 отсчетов N ния записи регистра 1 и в него записывается принимается равным 6-8. значение Si, в противном случае значение регистра 1 не изменяется, т.е Zi « Параллельно с рекурсивным формирова=max {Zr-1, Si} (I >N, ZN = 0). Аналогично в 30 нием в селекторе максимума и в селекторе[ селекторе минимума (блоки 6,2) в регистминимума значений величин Zi и Pi значение ре 2 формируется значение величины Pi Xi текущего отсчета сигнала поступает на вто'- mtn {Pi-i, Si}.npn этом, если Si < Рм, то код рой вход вычитателя 9. На выходах регистров логической единицы с выхода "Больше" 3 и 4 формируются значения ^(max*-m(n*) компаратора б поступает на вход разреше- 35 и mln*, сформированные на основе анализа ния записи регистра 2 и в негозаписывается предыдущего кадра изображения и запизначение Si, в противном случае значение санные в них во время предшествующего регистра 2 не изменяется. гасящего импульса. Значение mln* с выхоТаким образом, перед началом гасящеда регистра 4 поступает на первый вход го импульса в регистрах 1 и 2 сформируются 40 вычитателя 9, значение величины Xi—mln* с значения max* и mtn* соответственно. С выхода которого поступает на второй вход началом гасящего импульса код величины умножителя 11, на первый вход которого mln* поступает на вход регистра 4 и второй поступает значение $5 I Фиг 2 Редактор М Янкович Составитель И, Голенище в Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец Заказ 343 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, уп.Гагарина, 101